黄芪糖蛋白在多发性硬化中的研究进展

米希婷，章培军，王 佳

（山西大同大学医学院，山西大同037009）

多发性硬化（Mulitiple Sclerosis,MS）及其动物模型实验性自身免疫性脑脊髓炎（experimental au⁃toimmune encephalomyelitis，EAE）是以T细胞介导的，主要累及中枢神经系统（central nervous system，CNS）脱髓鞘病变为特点的自身免疫性疾病[1]，其致残率高，病程长，花费大，且至今无法治愈[2]。

研究发现黄芪具有免疫增强或双向调节的作用[3-4]。赵俊云等研究发现黄芪糖蛋白在自身免疫性疾病类风湿关节炎的典型动物性模型——佐剂型关节炎大鼠中，可起到诱导其外周血淋巴细胞及关节滑膜组织细胞凋亡[5]，提示黄芪糖蛋白可能在治疗自身免疫性疾病中发挥作用。据此启迪人们开始对黄芪糖蛋白治疗MS的研究。

1 黄芪糖蛋白对MS的免疫调节作用

研究认为CD4+T细胞从外周进入中枢攻击髓鞘是导致MS发病的重要原因[6]。CD4+T细胞受抗原刺激后可分化为Th1、Th2、Th3、Th17和量少却能在机体免疫系统中发挥免疫负调节作用的Treg细胞（CD4+TCD25+T细胞）。CD4+T细胞的不同细胞亚型可通过分泌不同的细胞因子发挥不同的免疫效应[7]。有报道称黄芪在小鼠的同种皮肤移植试验中可延长移植物的存活时间，诱导其免疫耐受[8]。而黄芪糖蛋白可抑制体外培养的小鼠脾淋巴细胞中的T细胞增殖，且对不同T细胞抗原相互刺激的免疫应答形成的排异反应有抑制作用[9]。由此推测黄芪诱导的免疫耐受，主要是黄芪糖蛋白起作用。

过去人们曾认为Th1/Th2通路是导致MS的主要原因，随后发现，当阻断了Th1通路，如对Th1通路的主要细胞因子IFN-γ进行基因敲除的小鼠并不能阻断其EAE的发展进程[10]。直至对EAE和胶原诱导性关节炎(collagen-induced arthritis CIA)的研究中，人们发现T细胞活化的另一种形式——Th17细胞在MS发病中也发挥一定作用。Th17细胞可表达IL-17、IL-17F、IL-21和IL-22，介导炎性反应、防御感染，并在自身免疫性疾病、肿瘤和抑制排异中起重要作用。IL-23是Th17细胞存活、增殖及功能维持的重要因子[11]。有学者发现在复发缓解型MS中复发期患者脑脊液TH17细胞数量明显高于缓解期[12]，亦有研究发现清除Th17细胞可减轻EAE的发病[13]，从而证实Th17细胞在MS的发病中起重要作用。郭艳等实验发现黄芪多糖可抑制溃疡性结肠炎大鼠血清中Th17细胞相关因子IL-17和IL-23的表达[14]。另有许多学者证明黄芪可有效减少Th17相关因子IL-6、IL-17、IL-23等在哮喘、病毒性心肌炎、变应性鼻炎等患者或动物模型中的表达，可能也是黄芪中的糖蛋白抑制TH17通路发挥的效应。

通常认为CD4+TCD25+Treg细胞在机体免疫中发挥负调节作用。Treg细胞可分泌IL-4、IL-10、TGF-β、IL-35等细胞因子。近年研究发现IL-35是能阻止免疫应答过度反应的新型信号分子[15]。且IL-35可抑制Th17细胞的分化[16]。有研究发现急性期的复发缓解MS患者血清和脑脊液的IL-35水平降低[17]。FOXP3和FOXA1均为Treg细胞分化的关键转录因子，有研究发现其在MS患者外周血中的mRNA表达水平显著降低[18]。欧锐等研究发现黄芪多糖能提高麻黄素损伤小鼠肾组织Bcl-2、TGF-β1蛋白的表达[19]，赵俊云等研究发现黄芪糖蛋白可增加佐剂型关节炎大鼠外周血CD4+TCD25+Foxp3+Treg细胞，还可以使大鼠脾组织Foxp3表达上升[20]。这一结果显示黄芪糖蛋白可以通过调节Foxp3进而使Treg细胞分化增多，而Treg细胞又可进一步调节Th1/Th2平衡及Th17细胞，达到控制MS发展的作用。本研究所近期研究发现HQGP能抑制EAE小鼠Th1和Th17细胞释放INF-γ，并抑制炎性细胞因子TNF-α和IL-6的分泌，显著增加CD4+IL-10+和CD4+TCD25+调节性T细胞的比例，促进Th2细胞的发育，达到缩短病程、减轻症状和缓解体重下降的效果[21]。

2 黄芪糖蛋白对MS的血脑屏障的作用

血脑屏障（Blood brain barrier,BBB）主要由脑和脊髓的毛细血管内皮细胞及其他血管周围细胞如平滑肌细胞、周皮细胞、小胶质细胞和星形胶质细胞等构成[22]。MS患者的磁共振（MRI）可发现其BBB的破坏，也有研究发现EAE发病的严重性与小鼠脊髓血脑屏障的破坏程度正相关[23]。近年来对MS的发病机制的研究认为，在MS的发病早期，T细胞反应的初级阶段，脑血管内皮细胞可能发挥抗原提呈的作用，使活化的白细胞渗入BBB，进而又反过来启动细胞因子和趋化因子的产生。这些细胞因子和趋化因子可破坏血脑屏障，使大量的CD4+效应/记忆T细胞跨过血脑屏障进入脑组织，诱导脑组织炎症、脱髓鞘和神经细胞的死亡[24]，导致MS的加重。

MS的许多细胞在活动的病灶中可释放Th1细胞因子。有研究发现在MS中，Th1细胞因子IL-1β能诱导星形胶质细胞产生血管内皮生长因子（VEGF-A）和HIF-1，而VEGF-A参与破坏BBB[25]。Th1主要细胞因子INF-γ也可以通过破坏BBB促进EAE的发病。

有研究发现巨噬细胞浸润产生的TNF可促进炎症发展并破坏BBB的完整性抵消疾病缓解所建立的抗炎环境，从而加重进展型EAE的发展[26]。Hyung-Mun Yun等发现增加EAE小鼠和MS患者星形胶质细胞产生的过氧化物酶6（PRDX6）的表达可减少基质金属蛋白酶9（MMP-9）的表达，减少纤维蛋白原渗漏、趋化因子CCL2、CCL3、CCL5、CX3CR1、CXXL4、CXCL16和自由基的损伤，降低BBB的破坏并减少外周免疫细胞浸润和炎症反应[27]。MMP-9是与CNS炎症相关的MMPs中主要参与BBB损伤的基质金属蛋白[28]。以黄芪为主要成分的补阳还五汤可降低局灶性脑缺血损伤大鼠脑组织的VEGF、MMP-2、MMP-9及血清中血管性血友病因子（vWF）含量[29]。而VEGF可使Th1细胞INF-γ的分泌增加，IL-2的分泌降低[30]；阻断血管内皮生长因子（VEGF）的作用；从而有助于减轻EAE的脱髓鞘及炎症反应。

在MS中还可见活性氧（ROS）水平升高，ROS可以增加BBB的通透性[30]，而黄芪甲苷可通过降低ROS水平改善EAE小鼠的临床症状[31]。

3 黄芪糖蛋白对细胞黏附分子的作用

细胞黏附分子（CAMs）是位于细胞膜表面的大分子糖蛋白，一般可促进白细胞贴壁、外渗、游走、凝聚，细胞间抗原提呈、信号传递和效应细胞激活。细胞表面细胞内皮因子1（ICAM-1）是介导T淋巴细胞进入CNS的重要的黏附分子，它在MS发生发展中也起着重要作用。大量研究表明在MS早期即有CAMs和ICAM-1的表达。Michael Abadier等研究发现ICAM-1null//ICAM-2-/-C57BL/6J EAE小鼠其通过BBB的T细胞较普通EAE小鼠少[32]。有人认为ICAM-1、ICAM-2、LFA-1在MS的白细胞跨内皮入脑中起作用，而ICAM-3、LFA-1在病灶的淋巴细胞、单核细胞和小胶质细胞的活化中起作用[33]。研究发现黑素细胞瘤粘附分子（MCAM）可识别进入CNS的CD8+T淋巴细胞，是MS活动性的生物标志物之一，也可作为判断神经炎症性疾病治疗效果的标记物[34]。L 型选择素和 VCAM-1可在 LPS、INF-γ、TNF-α、IL-1等刺激作用下诱导或增强，并在EAE中疾病的诱导阶段上调[35]。Cannella等发现，VCAM-1和α整合素4（VLA-4）在MS陈旧的病灶中明显增多[36]，而抗VLA-4治疗可以抑制EAE中SDF-1/CXCL12和CXCR4受体的上调，说明VLA-4可能对CNS中趋化因子信号有影响[37]。动物实验显示黄芪注射液可抑制EAE中ICAM-1的表达，并通过抑制这种黏附分子的表达抑制中枢神经系统内的炎症反应，此作用是否与其糖蛋白有关，还需做进一步的研究。

4 黄芪糖蛋白对趋化因子的作用

在MS和EAE中，大量ML趋化因子如CCL1、CCL2、CCL3、CCL5和ELR-CXC趋化因子CXCL10等可从外周淋巴细胞和单核细胞向CNS集中[38-39]。Th17细胞可诱导脊髓的CXCL1和CXCL2的转录及同系受体的产生，CXCR2是ELR+CXC趋化因子在小鼠的主要受体，敲除或基因沉默CXCR2，可抑制BBB的破坏，减少CNS白细胞的浸润，控制病情的发展和EAE的复发[40]。蔡萃等研究发现黄芪甲苷可使哮喘小鼠血清中趋化因子eotaxin浓度下降，并使肺组织中CCRSmRNA表达下降且同时抑制肺组织中CCR3的表达[41]。另有研究显示黄芪对子宫内膜异位症的子宫内膜间质细胞趋化因子（RANTES）和CCR5的表达有抑制作用[42]。以上研究显示黄芪能够通过影响趋化因子的表达来影响MS或EAE疾病的发展，在此过程中黄芪糖蛋白是否发挥作用尚不清楚。

5 黄芪糖蛋白对Rho激酶途径的作用

Rho/Rock信号途径对神经元及神经轴突的再生密切相关，有研究发现与正常人相比，MS患者血清中Rock活性增高，EAE鼠的脾、脑和脊髓中Rock活性也有增高[43]。亦有许多学者实验发现如果阻断Rho/Rock信号途径的活化，可促进神经元和神经轴突的再生[44]。国内学者对黄芪研究认为其对Rho/Rock信号途径也具有一定的影响，有学者研究黄芪为主要成分的黄芪建中丸，发现其可抑制结肠炎大鼠肠黏膜损伤区域RhoA和Rock-1活性的升高，对此作用黄芪糖蛋白有何影响需做一些工作证实。

6 小结与展望

总之，黄芪糖蛋白作为经典中药黄芪的一种提取物，在机体的免疫调节、血脑屏障、细胞黏附和趋化及Rho/Rock途径等方面均发挥一定的作用。对MS的干预具有一定的意义。本文探讨了黄芪糖蛋白对MS的作用，旨在为MS临床治疗提供新的依据。由于黄芪糖蛋白仅仅是一种新的提纯物，欲将其更好地应用于临床，还有待做进一步的研究。